คุณสามารถเชื่อมเหล็กคาร์บอนกับสแตนเลสได้ไหม

การเชื่อมโลหะที่แตกต่างกันเช่นเหล็กกล้าคาร์บอนและสแตนเลสเป็นข้อกำหนดทั่วไปในการใช้งานอุตสาหกรรมต่าง ๆ ตั้งแต่การก่อสร้างไปจนถึงยานยนต์ไปจนถึงการบินและอวกาศ ในขณะที่นำเสนอความท้าทายเฉพาะ แต่การเชื่อมเหล็กคาร์บอนไปยังสแตนเลสเป็นไปได้ด้วยเทคนิคและการพิจารณาที่เหมาะสม บทความนี้ให้คำแนะนำที่ครอบคลุมเกี่ยวกับวิธีการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนเข้ากับสแตนเลสอภิปรายถึงความท้าทายกระบวนการเชื่อมที่เหมาะสมวัสดุฟิลเลอร์และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

ดังนั้นคุณสามารถเชื่อมเหล็กคาร์บอนเข้ากับสแตนเลสได้หรือไม่? 

ใช่คุณสามารถเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนเข้ากับสแตนเลส แต่ต้องพิจารณาอย่างรอบคอบเกี่ยวกับกระบวนการเชื่อมวัสดุฟิลเลอร์และปัญหาที่อาจเกิดขึ้นเช่นการกัดกร่อนของกัลวานิก ด้านล่างเราจะสำรวจแง่มุมเหล่านี้ในรายละเอียดเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่ามีรอยเชื่อมที่ประสบความสำเร็จและมีคุณภาพสูง

ความท้าทายของเหล็กเชื่อมคาร์บอนไปยังสแตนเลส

การเชื่อมเหล็กคาร์บอนกับสแตนเลสเกี่ยวข้องกับการจัดการกับความแตกต่างในองค์ประกอบทางเคมีจุดหลอมเหลวและอัตราการขยายตัวทางความร้อน ปัจจัยเหล่านี้สามารถสร้างความท้าทายที่ไม่เหมือนใคร

1. จุดหลอมเหลวที่แตกต่างกัน: เหล็กกล้าคาร์บอนและสแตนเลสมีจุดหลอมเหลวที่แตกต่างกัน สแตนเลสโดยทั่วไปจะมีจุดหลอมเหลวที่สูงขึ้นซึ่งอาจทำให้เกิดความร้อนและการละลายที่ไม่สม่ำเสมอในระหว่างการเชื่อม

2. การขยายตัวทางความร้อน: โลหะทั้งสองมีอัตราการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกัน สแตนเลสขยายตัวและหดตัวมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนเมื่อถูกความร้อนและเย็นซึ่งสามารถสร้างความเครียดและอาจนำไปสู่การแตกร้าว

3. การกัดกร่อนของกัลวานิก: เมื่อเหล็กกล้าคาร์บอนและสแตนเลสเชื่อมเข้าด้วยกันข้อต่อที่เกิดขึ้นสามารถไวต่อการกัดกร่อนของกัลวานิกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างที่มีศักยภาพทางเคมีไฟฟ้าระหว่างโลหะทั้งสอง

4. การก่อตัวของโครเมียมคาร์ไบด์: ในระหว่างกระบวนการเชื่อมคาร์บอนจากเหล็กกล้าคาร์บอนสามารถรวมกับโครเมียมในสแตนเลสเพื่อสร้างโครเมียมคาร์ไบด์นำไปสู่การแพ้และลดความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลส

กระบวนการเชื่อมที่เหมาะสม

กระบวนการเชื่อมหลายอย่างเหมาะสำหรับการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนกับสแตนเลสด้วย MIG (GMAW) และการเชื่อม TIG (GTAW) เป็นเรื่องธรรมดามากที่สุด

1. การเชื่อม MIG (GMAW):

• ข้อดี: การเชื่อม MIG เป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพที่ให้การควบคุมที่ดีเกี่ยวกับอินพุตความร้อนและวัสดุฟิลเลอร์ เหมาะสำหรับวัสดุที่บางและหนาและค่อนข้างง่ายต่อการทำงาน

• แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด: ใช้ส่วนผสมของแก๊สป้องกันอาร์กอนที่อุดมไปด้วยอาร์กอนโดยทั่วไปอาร์กอนที่มี 2-5% CO2 หรือการผสมผสานของ Argon-CO2-oxygen เพื่อให้ความเสถียรของอาร์คที่ดีและลดการเกิดออกซิเดชัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการตั้งค่าที่เหมาะสมของกระแสและแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้ตรงกับความหนาของวัสดุ

2. การเชื่อม TIG (GTAW):

• ข้อดี: การเชื่อม TIG ให้การควบคุมที่แม่นยำเหนือสระเชื่อมและอินพุตความร้อนทำให้เกิดรอยเชื่อมที่มีคุณภาพสูงและสวยงาม เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมวัสดุบาง ๆ และจำเป็นต้องมีรอยเชื่อมที่สะอาด

• แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด: ใช้ก๊าซป้องกันอาร์กอนบริสุทธิ์หรือส่วนผสมอาร์กอน-ฮีเลียมเพื่อการควบคุมความร้อนที่ดีขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับส่วนที่หนาขึ้น รักษาความยาวส่วนโค้งสั้น ๆ และใช้แท่งฟิลเลอร์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการเชื่อมโลหะที่แตกต่างกัน

3. การเชื่อมติด (smaw):

• ข้อดี: การเชื่อมติดมีความหลากหลายและสามารถทำได้ในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายรวมถึงกิจกรรมกลางแจ้ง เหมาะสำหรับวัสดุที่หนาขึ้นและเงื่อนไขที่ท้าทายมากขึ้น

• แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด: เลือกขั้วไฟฟ้าที่ออกแบบมาสำหรับการเชื่อมโลหะที่แตกต่างกันเช่นอิเล็กโทรด E309 หรือ E312 เพื่อให้การเชื่อมที่ทนต่อการกัดกร่อนและการกัดกร่อน

วัสดุฟิลเลอร์

การเลือกวัสดุฟิลเลอร์ที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างความมั่นใจในความสมบูรณ์และประสิทธิภาพของข้อต่อเชื่อมระหว่างเหล็กกล้าคาร์บอนและสแตนเลส

1. ER309: ​​ER309 เป็นวัสดุฟิลเลอร์ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนกับสแตนเลส มันมีโครเมียมและนิกเกิลในระดับสูงให้ความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี ER309L (คาร์บอนต่ำ) เป็นที่ต้องการเพื่อลดการตกตะกอนของคาร์ไบด์

2. ER312: ER312 เป็นวัสดุฟิลเลอร์ที่เหมาะสมอีกชนิดหนึ่งซึ่งรู้จักกันดีในเรื่องความต้านทานแรงดึงสูงและความต้านทานต่อการแตกร้าวที่ยอดเยี่ยม มันมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ข้อต่อเชื่อมจะได้สัมผัสกับความเครียดสูงหรือโหลดแบบไดนามิก

3. ฟิลเลอร์ที่ใช้นิกเกิล: ฟิลเลอร์ที่ทำจากนิกเกิลเช่น Ernicr-3 สามารถใช้สำหรับแอปพลิเคชันที่มีความต้องการสูง พวกเขามีความแข็งแรงที่ยอดเยี่ยมความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

4. การเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสม: เลือกเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมสำหรับวัสดุฟิลเลอร์ตามความหนาของวัสดุที่กำลังเชื่อม วัสดุทินเนอร์มักจะต้องใช้แท่งฟิลเลอร์เส้นผ่าศูนย์กลางขนาดเล็กหรือสายไฟ

เทคนิคการเชื่อมและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

การใช้เทคนิคการเชื่อมที่ถูกต้องและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดช่วยให้มั่นใจว่ามีการเชื่อมที่แข็งแรงทนทานและทนต่อการกัดกร่อน

1. การเตรียมข้อต่อที่เหมาะสม: ทำความสะอาดพื้นผิวของโลหะทั้งสองอย่างละเอียดเพื่อกำจัดสารปนเปื้อนใด ๆ เช่นน้ำมันจาระบีสนิมหรือมาตราส่วน สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าฟิวชั่นที่ดีและลดความเสี่ยงของข้อบกพร่องในการเชื่อม

2. การอุ่น (ถ้าจำเป็น): การอุ่นด้านข้างเหล็กคาร์บอนของข้อต่อสามารถช่วยลดความเครียดจากความร้อนและลดความเสี่ยงของการแตก อุณหภูมิอุ่นขึ้นอยู่กับความหนาและองค์ประกอบของเหล็กกล้าคาร์บอน

3. การควบคุมความร้อน: ใช้อินพุตความร้อนที่ควบคุมเพื่อหลีกเลี่ยงการทำความร้อนที่มากเกินไปซึ่งอาจนำไปสู่การแปรปรวนการบิดเบือนและการก่อตัวของโครเมียมคาร์ไบด์ รักษาความเร็วในการเดินทางที่มั่นคงเพื่อให้แน่ใจว่าการกระจายความร้อนที่สอดคล้องกัน

4. การเชื่อมผ่าน: ทำการเชื่อมหลายครั้งหากจำเป็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับวัสดุที่หนาขึ้น เริ่มต้นด้วยการผ่านรูทเพื่อให้ได้การเจาะที่ดีตามด้วยการผ่านครั้งต่อไปเพื่อสร้างการเชื่อมและบรรลุรูปร่างและการเสริมแรงที่ต้องการ

5. การรักษาหลังการรับรู้: พิจารณาการรักษาหลังการทำงานเช่นการบรรเทาความเครียดเพื่อลดความเครียดที่เหลืออยู่ในข้อต่อเชื่อม อาจจำเป็นต้องมีการรักษาความต้านทานการกัดกร่อนของสแตนเลสสตีล

คำถามที่พบบ่อย

ก๊าซป้องกันชนิดใดที่ควรใช้สำหรับเหล็กเชื่อมคาร์บอน MIG กับสแตนเลส
ส่วนผสมของแก๊สป้องกันอาร์กอนที่อุดมไปด้วยอาร์กอนโดยทั่วไปอาร์กอนที่มี 2-5% คาร์บอนไดออกไซด์หรือผสมอาร์กอน-โค 2-oxygen แนะนำสำหรับเหล็กคาร์บอนเชื่อม MIG ไปยังสแตนเลส สิ่งนี้ให้ความเสถียรของอาร์คที่ดีและลดการเกิดออกซิเดชัน

คุณสามารถใช้เทคนิคการเชื่อมแบบเดียวกันสำหรับความหนาทั้งหมดของเหล็กกล้าคาร์บอนและสแตนเลสได้หรือไม่?
ไม่เทคนิคการเชื่อมรวมถึงการเลือกความร้อนและการเลือกวัสดุฟิลเลอร์อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุ วัสดุที่หนาขึ้นอาจต้องใช้ความร้อนผ่านหลายสายผ่านและเทคนิคเฉพาะเพื่อควบคุมการกระจายความร้อน

วัสดุฟิลเลอร์ใดที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการเชื่อมเหล็กคาร์บอนกับสแตนเลส
ER309 และ ER312 เป็นวัสดุฟิลเลอร์ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนกับสแตนเลส ฟิลเลอร์เหล่านี้มีโครเมียมและนิกเกิลในระดับสูงให้ความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีโดย ER312 มีความต้านทานแรงดึงที่สูงขึ้น